基板表面に直接重合されたポリアニリン超薄膜の二次元凝集構造評価

基材表面直接聚合超薄聚苯胺薄膜二维团聚结构评价

基本信息

批准号：
03J07779
负责人：
古賀智之
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ポリアニリン超薄膜の対イオンである、ポリスチレンスルホン酸の鋳型重合骨格を有する有機シラン化合物の分子凝集状態の評価とパターン化の制御を行うため、以下の研究を行った。1,有機シラン単分子膜の分子凝集状態について多角的な解析を行い、その分子凝集状態について基礎的な知見を得た。2,重合開始骨格の基板表面での分布を評価するため、化学修飾探針を用いた表面官能基分布評価を行った。1,重合開始骨格を有する有機シラン化合物のモデル分子として、長鎖アルキルシラン分子を用いた。単分子膜は、423Kにおける気相からの化学吸着(CVA)法により調製した。GIXD測定、X線反射率測定などを行った結果、CVA法により調製した単分子膜は室温でも非晶状態にあることが明らかとなった。CVA法により調製した単分子膜の非晶性は単分子膜の調製温度に起因すると考えられた。アルキル鎖の融点以上の反応温度である423Kでは、有機シラン化合物と基板表面との間でシロキサン結合の形成が二次元的な架橋反応が進行している。このため、降温過程でのアルキル鎖の結晶化が阻害され、単分子膜の非晶性が室温でも維持されたと考えられる。2,水中で電荷を有する有機シラン単分子膜表面の官能基分布を、電荷を有する官能基で修飾した探針を用いた化学力顕微鏡測定により評価した。水溶液のpHを制御することで、探針とパターン化単分子膜表面間に同符号の電荷が働く場合は静電的斥力、及び異符号の電荷が働く場合は静電的引力に起因すると考えられる水平力の変化が観測された。以上より、pHを調節して官能基のイオン化状態を制御することで、単分子膜表面の官能基分布を評価可能であることを明らかにした。研究の途中経過は7/19-21日にイギリスのリーズにおいて開催された「Faraday Discussion 128,SELF - ORGANISING POWMERS」、及び9/15-17日に北海道大学において開催された第53回高分子討論会で学会報告を行った。

在本研究中，我们进行了以下研究，以评估分子聚集状态并控制具有聚苯乙烯磺酸模板聚合骨架的有机硅烷化合物的图案，聚苯乙烯磺酸是超薄聚苯胺薄膜的抗衡离子。 1.对有机硅烷单分子层的分子聚集状态进行了多方面的分析，获得了分子聚集状态的基础知识。 2. 为了评估基材表面上聚合引发骨架的分布，我们使用化学修饰探针对表面官能团分布进行了评估。 1.使用长链烷基硅烷分子作为具有聚合引发骨架的有机硅烷化合物的模型分子。单层膜是通过 423K 气相化学吸附 (CVA) 制备的。 GIXD测定和X射线反射率测定的结果表明，通过CVA法制备的单分子膜即使在室温下也处于非晶态。通过CVA方法制备的单层的无定形性质被认为是由于制备单层的温度造成的。在高于烷基链熔点的423K的反应温度下，进行在有机硅烷化合物和基材表面之间形成硅氧烷键的二维交联反应。因此，认为在降温过程中烷基链的结晶受到抑制，并且即使在室温下也保持单层的非晶性质。 2.使用带电官能团修饰的探针，通过化学力显微镜评估水中带电有机硅烷单层表面上的官能团分布。通过控制水溶液的pH值，认为如果相同符号的电荷在尖端和图案化单分子层的表面之间作用，则这是由于静电排斥，如果相反符号的电荷作用，则是由于静电排斥观察到水平力的变化。上述结果表明，通过调节pH值来控制官能团的电离状态，可以评估单层表面上官能团的分布。该研究进展在7月19日至21日在英国利兹举行的“Faraday Discussion 128,SELF - ORGANIZING POWMERS”和9月15日至17日在北海道大学举行的第53届聚合物讨论会上作了会议报告。在会议上。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A.Takahara et al.: "Fabrication and Characterization of Multi-component Organosilane Nanofilms"Composite Interfaces. 10. 489-504 (2003)

A.Takahara 等人：“多组分有机硅烷纳米膜的制造和表征”复合界面。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

T.Koga et al.: "Site-Specific Arrangement of Microparticles on Organosilane Monolayer Patterned through Photolithography Process"Transaction of the Materials Research Society of Japan. (In press).

T.Koga 等人：“通过光刻工艺图案化的有机硅烷单层上微粒的位点特异性排列”日本材料研究学会会刊。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

T.Koga et al.: "Analysis of Aggrgation State of Polymer Thin Films Based on Grazing Incident X-ray Diffraction"Transaction of the Materials Research Society of Japan. 28. 85-88 (2003)

T.Koga等人：“基于掠射入射X射线衍射的聚合物薄膜的聚集状态分析”日本材料研究学会会刊。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Dependence of the molecular aggregation state of octadecylsiloxane monolayers on preparation methods.

十八烷基硅氧烷单层的分子聚集状态对制备方法的依赖性。

DOI：
10.1021/la048544s
发表时间：
2005-02-01
期刊：
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
影响因子：
0
作者：
T. Koga;M. Morita;H. Ishida;Hirohiko Yakabe;S. Sasaki;O. Sakata;H. Otsuka;A. Takahara
通讯作者：
A. Takahara

Macroscopic-wetting anisotropy on the line-patterned surface of fluoroalkylsilane monolayers.

氟烷基硅烷单层线图案表面的宏观润湿各向异性。